Madrid. El pelo de oso polar inspiró un aislante sintético que reproduce su estructura para bloquear el calor tan bien como la versión natural, con aplicaciones en el sector aeroespacial.

A diferencia de los pelos de otros mamíferos o del cabello humano, los de los osos polares son huecos. Bajo un microscopio, cada uno tiene un núcleo largo y cilíndrico perforado en línea recta a través de su centro. Se sabe desde hace mucho tiempo que las formas y el espacio de estas cavidades hacen distintos sus abrigos blancos. Sin embargo, también son la fuente de una notable capacidad de retención de calor, resistencia al agua y elasticidad, propiedades deseables para imitar en un aislante térmico.

El pelo de oso polar se ha optimizado evolutivamente para ayudar a prevenir la pérdida de calor en condiciones de frío y humedad, lo que lo convierte en un excelente modelo para un aislante de calor sintético. Al hacer un aerogel de tubos de carbono, podemos diseñar un material análogo de elástico y ligero que atrapa el calor sin degradarse notablemente a lo largo de su vida, explicó Yu Shuhong, uno de los autores principales de la investigación y profesor de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC, por sus siglas en inglés) de la Academia China de Ciencias.

Un mechón

Los centros huecos limitan el movimiento del calor y también hacen que los pelos individuales sean livianos, lo cual es una de las ventajas más sobresalientes en la ciencia de los materiales, señaló Liu Jianwei, profesor asociado de USTC.

Para emular esta estructura y hacerlo en un tamaño práctico, el equipo de investigación fabricó, por medio de la USTC, millones de tubos de carbono huecos, cada uno equivalente a un mechón, y los enrolló en un bloque de aerogel tipo espagueti.

En comparación con otros aerogeles y componentes de aislamiento, los investigadores encontraron que el diseño de tubo hueco inspirado en el oso polar era más liviano y más resistente al flujo de calor.

Tampoco se vio afectado por el agua, característica útil tanto para mantener calientes a los osos polares mientras nadan como para conservar el rendimiento del aislamiento en condiciones húmedas. Como beneficio adicional, el nuevo material era extraordinariamente elástico, incluso más que los propios pelos, lo que aumenta su aplicabilidad en la ingeniería.

La ampliación del proceso de fabricación para construir aisladores en la escala del medidor en lugar del centímetro será el próximo desafío para los investigadores, ya que apuntan a usos industriales relevantes. Si bien nuestro material de tubo de carbono no puede producirse en masa fácilmente en este momento, esperamos superar las limitaciones de tamaño a medida que trabajamos hacia aplicaciones aeroespaciales extremas, concluyó Yu Shuhong.